Реальность или фантастика? Сегодня в фокусе нашего внимания – фильм 2019 года «Падение ангела». Вместе с Андрем Бойко, старшим научным сотрудником Мастерской роевой механики ИТМО, рассмотрим, как в кино показывают технологии роевого управления и сопоставим ли это с реальностью наших дней.
«Падение ангела» (на «Кинопоиске» его оценка 6,7) нас интересует как своего рода рекламный ролик технологий группового управления дронами. В свое время он неожиданно он произвёл на очень многих людей неизгладимое впечатление – писали, что кто-то даже получил психологическую травму, потому что после просмотра стал бояться роя.
Разберём, где кино преувеличивает, а где довольно точно отражает реальные инженерные решения:
- Почему эффективно запускать рой кассетным способом.
- Как группа дронов компенсирует разницу в скоростях и высотах.
- Какие манёвры может совершать группа дронов.
- Как дроны распределяют цели.
- Технические детали: от пусковых установок до алгоритмов взаимодействия.
Эпизод 1. Групповой старт: пневматика и последовательный запуск
Кино: В фильме показана пневматическая пусковая установка для дронов
Ключевые моменты:
- Старт не залповый, а последовательный – это предотвращает столкновение дронов при запуске.
- Отсутствие выхлопов пламени подтверждает гипотезу о пневматическом запуске.
- Тишина при запуске – преимущество пневматики по сравнению с другими типами старта.
Реальность: пневматические пусковые установки действительно применяются – они компактны и позволяют быстро развернуть рой.
Эпизод 2. Формирование колонны: умный старт вместо сложных алгоритмов
Кино: Дроны стартуют поочерёдно с временной задержкой и сразу формируют вытянутую колонну.
Почему это умный ход:
- Не требуется сложный программно‑аппаратный комплекс для поиска и объединения дронов в воздухе.
- Сборка группы происходит на фазе старта, а вот если бы устройства стартовали из разных мест как попало, была бы отдельная сложная задача соединиться где-то вместе в одну группу и дальше продолжить работу.
В реальности такой подход тоже используется: проще запустить уже сформированную группу, чем собирать её в воздухе из разрозненных дронов.
Эпизод 3. Ориентация в пространстве: река как естественный ориентир
Кино: Дроны используют реку как главный ориентир
- Так как вода холодная, в тепловизоре она контрастная и легко выделяется. Человек на ней идеально, как новогодняя ёлка, светится.
- Движение вдоль реки позволяет долго удерживать контроль без использования глобальных навигационных систем.
- Берега служат дополнительными ориентирами
Именно поэтому на героя Моргана Фримена охотились на рыбалке, а не на поле для гольфа.
Реальность: Подобные методы навигации действительно применяются в условиях, где GPS недоступен или подавлен. Естественные ориентиры (реки, дороги, линии электропередач) помогают дронам ориентироваться.
Эпизод 4. Обнаружение объектов: ИИ и нейроускорители
Кино: В фильме показано, как дроны определяют и распознают объекты
Реальность: А вот все куда любопытнее. Дело в том, что в 2019 г. выделение людей могло быть ресурсоёмкой задачей для бортовых компьютеров. Зато сегодня коммерческие дроны уже умеют различать объекты и подсвечивать их благодаря нейроускорителям.
Распознавание лиц через шлем – пока, скорее, фантастика, но алгоритмы ИИ, как мы знаем, быстро развиваются.
Эпизод 5. Раскрывающиеся борты: простота вместо механизации
Кино: Конструкция дронов с раскладными элементами показана очень интересно:
- Винтомоторная группа имеет, скорее всего, двухкоординатный подвес – это избавляет от необходимости механизировать крыло.
- Изменение угла наклона двигателя достаточно для выполнения многих манёвров.
- Резкое изменение угла атаки возможно благодаря управляемому вектору тяги.
Реальность: такие конструкции уже используются. Они проще и надёжнее сложных систем с изменяемой геометрией крыла.
Эпизод 6. Движение по кругу: простой алгоритм для сложной задачи
Кино: Дроны эшелоном кружат над целью
Как это работает? Ориентир (вода) плоский – нет препятствий вроде деревьев. Система восприятия «цепляется» за объект, а алгоритм поддерживает постоянную дистанцию. Любое контрастное пятно на воде может служить точкой фиксации.
Реальность: такой манёвр действительно легко реализовать. Он часто используется для наблюдения или атаки.
Эпизод 7. Связь и радиоэфир: ретрансляторы в группе
Каждый дрон передаёт информацию о себе (телеметрию и видео). Как они делят радиоэфир?
Кино: Манёвры вверх‑вниз улучшают надёжность связи: в верхней точке – устойчивая связь с наземной станцией, в нижней – работа с ближней камерой. Один дрон поднимается, связывается с наземным пунктом, актуализирует данные и передаёт их остальным.
Часть дронов может выполнять роль ретрансляторов.
Реальность: такая схема используется в реальных роях. Ретрансляторы увеличивают дальность и устойчивость связи.
Эпизод 8. Распределение целей: простота вместо сложности
Кино: Группы дронов атакуют цели независимо. Алгоритм может быть простым: «нашёл – обработал, не нашёл – продолжи поиск».
Нет необходимости в централизованном распределении целей – каждая группа действует автономно. После атаки часть группы может продолжить поиск новых целей.
Реальность: децентрализованное управление — тренд в развитии роевых технологий. Оно повышает устойчивость к помехам и потерям отдельных дронов.
Эпизод 9. Избегание столкновений: математика вместо сенсоров
Кино: Почему дроны не сталкиваются в воздухе?
- Вероятность столкновения крайне мала из‑за малого «сечения реакции»: дроны могут безопасно пролетать в 30 см друг от друга.
- Допустимый уровень потерь (небольшие столкновения) считается приемлемым.
- Синхронизация движения (полёт змейкой) усредняет скорость группы: быстрые дроны впереди, медленные – сзади.
Реальность: этот принцип использовался ещё во время Второй мировой войны при массовых налётах. Современные рои тоже полагаются на статистику, а не на сложные системы предотвращения столкновений.
Эпизод 10. Отмена атаки в режиме реального времени
Кино: В фильме показана мгновенная отмена атаки по команде.
- Управление происходит без задержек, несмотря на высокие скорости.
- Технология позволяет оперативно менять тактику – например, если цель идентифицирована как дружественная.
Реальность: системы реального времени уже применяются в военных дронах. Задержки минимизируются за счёт оптимизированных протоколов связи.
Подводим предварительные итоги: где кино, а где реальность?
Реалистично:
- Пневматические пусковые установки.
- Использование естественных ориентиров (реки) для навигации.
- Децентрализованное распределение целей.
- Ретрансляция данных внутри группы.
- Простые алгоритмы для сложных манёвров (движение по кругу).
- Художественные допущения:
- Сверхбыстрое распознавание лиц через шлем.
- Идеальная синхронизация без малейших задержек.
- Эффектные визуальные интерфейсы (красиво, но не обязательно).
Остальное… Сами понимаете ☺
Кино часто преувеличивает возможности технологий, но иногда точно подмечает инженерные решения. Многие идеи из фильма, фантастические на момент съемок, уже воплощены в жизнь, а остальные могут стать реальностью в ближайшие годы.
А у вас есть фильмы или сцены, где показано групповое управление дронами? Присылайте их в комментариях – разберём в следующих выпусках на нашем канале!